DE102009055843A1 - Drive e.g. hydraulic drive, for rotary axes and pivot bridge of machine frame in milling machine, has driving elements rotated against each other and coupled with driven device i.e. pivot bridge - Google Patents
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- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/06—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles driven essentially by fluid pressure or pneumatic power
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive according to the preamble of
Im Maschinenbau sind eine Vielzahl von hydraulischen und elektrischen Antrieben bekannt. Mit den elektrischen Antrieben werden Maschinenelemente direkt (z. B. Linearmotoren) oder über ein Getriebe (z. B. Kugelgewindetrieb) angetrieben und können beispielsweise in einer Servo-Presse bei umformenden Werkzeugmaschinen oder zum Bewegen einer Schwenkbrücke bei spanenden beispielsweise fünfachsigen Werkzeugmaschinen eingesetzt werden. Hierfür werden beispielsweise sehr drehmomentstarke elektromechanische Antriebe verwendet, die hohe Komponentenkosten, insbesondere für den Motor, aufweisen und eine hohe elektrische Leistung erfordern, was wiederum zu Folgekosten in der elektrischen Infrastruktur, beispielsweise Frequenzumrichter, Trafoleitungsnetz, Schaltstrang usw., führt. Die Leistung wird dabei insbesondere bei einer Schwenkbrücke nur sehr kurzfristig abgerufen, da die Schwenkbrücke bei typischen Bearbeitungssequenzen nur kleine Bewegungen ausführt. Beim Einsatz von hydraulischen Motoren zum rotatorischen Antrieb von Maschinenelementen sind diese bisher nach dem Gerotor-, dem Radialkolben- oder dem Axialkolbenprinzip aufgebaut und weisen hohe Haft- und Gleitreibungseffekte und schlechte Regelbarkeit auf. Nachteilig bei den oben genannten Antrieben ist außerdem eine recht ungenaue Stillstandsposition.In mechanical engineering, a large number of hydraulic and electrical drives are known. With the electric drives, machine elements are driven directly (eg linear motors) or via a gear (eg ball screw drive) and can be used, for example, in a servo press in forming machine tools or for moving a swing bridge in the case of cutting, for example, five-axis machine tools. For this purpose, for example, very high-torque electromechanical drives are used, which have high component costs, especially for the engine, and require high electrical power, which in turn leads to consequential costs in the electrical infrastructure, such as frequency converter, Trafoleitungsnetz, Schaltstrang and so on. The power is retrieved only at very short notice, especially in a swing bridge, since the swing bridge executes only small movements in typical processing sequences. When hydraulic motors are used for the rotational drive of machine elements, they have hitherto been constructed according to the gerotor, the radial piston or the axial piston principle and have high adhesive and sliding friction effects and poor controllability. A disadvantage of the above-mentioned drives is also a very inaccurate standstill position.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen alternativen rotatorischen Antrieb zu schaffen, bei dem die oben genannten Nachteile vermindert sind, und der flexible Antriebsformen bietet.In contrast, the invention has for its object to provide an alternative rotary drive, in which the above-mentioned disadvantages are reduced, and offers the flexible drive forms.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a drive having the features of
Erfindungsgemäß weist ein Antrieb, insbesondere für Rundachsen, zumindest zwei Linearantrieben auf. Diese sind in zumindest einer Schwenkebene über je ein Lagerelement drehbar oder schwenkbar gelagert und weisen jeweils ein relativ zu dem Lagerelement linear verschiebbares Antriebselement auf. Diese sind geneinander verschwenk- oder drehbar miteinander und mit einer anzutreibenden Vorrichtung gekoppelt.According to the invention, a drive, in particular for rotary axes, has at least two linear drives. These are rotatably or pivotally mounted in at least one pivot plane via a respective bearing element and each have a relative to the bearing element linearly displaceable drive element. These are mutually pivotable or rotatable coupled to each other and with a device to be driven.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass mit kostengünstigen und vorrichtungstechnisch einfach angeordneten Komponenten eine Vorrichtung rotatorisch oder translatorisch antreibbar ist.This solution has the advantage that a device can be driven rotationally or translatorily with cost-effective and device-technically simply arranged components.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die zumindest zwei Linearantriebe Zylinder. Diese haben jeweils ein Zylindergehäuse, in dem ein zwei Zylinderkammern trennender und mit einer Kolbenstange verbundener Kolben geführt ist. Dieser ist von jeder Zylinderkammer her mit einem Arbeitsdruck beaufschlagbar. Das Zylindergehäuse oder die Kolbenstange des jeweiligen Zylinders sind als Lagerelement jeweils drehbar in zumindest einer Schwenkebene an einem Lager befestigt. Das jeweils nicht gelagerte Zylindergehäuse oder die jeweils nicht gelagerte Kolbenstange der Zylinder werden als Antriebselement eingesetzt. Mit den Zylindern können große Kräfte und Drehmomente bei geringem Energieverbrauch aufgebracht werden. Wird der Antrieb beispielsweise hydraulisch betrieben, so kann beim Antrieb einer hydraulischen Schwenkbrücke mit Rundtischen auf deren hydraulische Einrichtungen, wie Hydropumpen, Druckmittelspeicher etc. – die beispielsweise zum Spannen von Werkstücken eingesetzt sind – zurückgegriffen werden, wodurch nur eine geringe Anzahl weiterer hydraulischer Komponenten zum Einsatz des Antriebs benötigt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the at least two linear actuators are cylinders. These each have a cylinder housing, in which a two cylinder chambers separating and connected to a piston rod piston is guided. This can be acted upon by each cylinder chamber with a working pressure. The cylinder housing or the piston rod of the respective cylinder are each rotatably mounted as a bearing element in at least one pivoting plane to a bearing. The respective non-mounted cylinder housing or the respective non-mounted piston rod of the cylinder are used as drive element. With the cylinders large forces and torques can be applied with low energy consumption. If the drive, for example, operated hydraulically, it can be used when driving a hydraulic swing bridge with rotary tables on their hydraulic equipment, such as hydraulic pumps, pressure fluid accumulator etc. - which are used for example for clamping workpieces - whereby only a small number of other hydraulic components are used of the drive are needed.
Mit Vorteil sind die Zylinderlängsachsen der Zylinder zueinander angestellt, womit vermieden ist, dass der Antrieb einen Todpunkt aufweist, was der Fall wäre, wenn die Zylinder beispielsweise gegenüberliegend koaxial zueinander angeordnet wären.Advantageously, the cylinder longitudinal axes of the cylinder are employed to each other, which avoids that the drive has a dead center, which would be the case if, for example, the cylinders were arranged coaxially opposite one another.
Vorzugsweise sind die Zylinder etwa in einer gemeinsamen Schwenkebene angeordnet, die sich etwa senkrecht zu einer Drehachse der Vorrichtung erstreckt. Hierdurch ist ein Kurbeltrieb geschaffen, mit dem ein hohes Drehmoment bezüglich der Drehachse der Vorrichtung aufgebracht wird.Preferably, the cylinders are arranged approximately in a common pivot plane, which extends approximately perpendicular to a rotation axis of the device. As a result, a crank mechanism is created with which a high torque with respect to the axis of rotation of the device is applied.
Eine Hubbewegung der Zylinder wird bevorzugterweise über einer Steuereinheit gesteuert, wobei es sich um eine übliche und kostengünstige NC-Steuerung handeln kann.A stroke of the cylinder is preferably controlled by a control unit, which may be a conventional and inexpensive NC control.
Zum präzisen Antreiben werden eine Ausfahrposition und/oder ein Ausfahrweg der Zylinder und eine Drehposition der Vorrichtung um die Drehachse von einer Messeinheit erfasst und zur Steuereinheit gemeldet.For precise driving, an extension position and / or an extension path of the cylinder and a rotational position of the device about the axis of rotation are detected by a measuring unit and reported to the control unit.
Der Antrieb kann hydraulisch oder pneumatisch sein.The drive can be hydraulic or pneumatic.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer einzigen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in einer schematischen Darstellung den Antrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel.In the following, a preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a single drawing. This shows in a schematic representation of the drive according to an embodiment.
In der Figur ist ein erfindungsgemäßer hydraulischer Antrieb
Der Antrieb
Die Kolbenstangen
Die Schwenkebene, in der sich die Längsachsen
Die Kolben
Gesteuert wird die Hubbewegung der Hydrozylinder
Um die Hubbewegung der Hydrozylinder
Neben der Kreisbahn
Die Hydrozylinder
Alternativ können zusätzlich zu den beiden Hydrozylindern
Es ist auch denkbar den Antrieb pneumatisch auszuführen.It is also conceivable to perform the drive pneumatically.
Offenbart ist ein Antrieb, insbesondere für Rundachsen, mit zumindest zwei Linearantrieben. Diese sind in einer Schwenkebene über je ein Lagerelement drehbar gelagert und haben jeweils ein relativ zu dem Lagerelement linear verschiebbares Antriebselement. Die Antriebselemente sind dann gegeneinander drehbar miteinander und mit einer anzutreibenden Vorrichtung gekoppelt, um diese rotatorisch oder translatorisch anzutreiben.Disclosed is a drive, in particular for rotary axes, with at least two linear drives. These are rotatably mounted in a pivot plane via a respective bearing element and each have a relative to the bearing element linearly displaceable drive element. The drive elements are then mutually rotatable with each other and coupled to a driven device to drive these rotationally or translatorily.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebdrive
- 2 2
- Schwenkbrückeswing bridge
- 4 4
- Drehachseaxis of rotation
- 6 6
- Hydrozylinderhydraulic cylinders
- 88th
- Hydrozylinderhydraulic cylinders
- 1010
- Zylindergehäusecylinder housing
- 12 12
- Zylindergehäusecylinder housing
- 1414
- Kolbenpiston
- 16 16
- Kolbenpiston
- 1818
- Kolbenstangepiston rod
- 2020
- Kolbenstangepiston rod
- 2222
- Längsachselongitudinal axis
- 2424
- Längsachselongitudinal axis
- 25 25
- Gelenkaugejoint eye
- 26 26
- Verbindungselementconnecting element
- 28 28
- Linearführunglinear guide
- 30 30
- Zylinderkammercylinder chamber
- 3232
- Zylinderkammercylinder chamber
- 3434
- Kreisbahnorbit
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910055843 DE102009055843A1 (en) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Drive e.g. hydraulic drive, for rotary axes and pivot bridge of machine frame in milling machine, has driving elements rotated against each other and coupled with driven device i.e. pivot bridge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910055843 DE102009055843A1 (en) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Drive e.g. hydraulic drive, for rotary axes and pivot bridge of machine frame in milling machine, has driving elements rotated against each other and coupled with driven device i.e. pivot bridge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009055843A1 true DE102009055843A1 (en) | 2011-06-01 |
Family
ID=43927091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910055843 Withdrawn DE102009055843A1 (en) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Drive e.g. hydraulic drive, for rotary axes and pivot bridge of machine frame in milling machine, has driving elements rotated against each other and coupled with driven device i.e. pivot bridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009055843A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015071204A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | C. & E. Fein Gmbh | Oscillatorily driven machine tool |
CN109262190A (en) * | 2018-11-29 | 2019-01-25 | 苏州哈工易科机器人有限公司 | Pneumatic modified gear |
-
2009
- 2009-11-26 DE DE200910055843 patent/DE102009055843A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015071204A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | C. & E. Fein Gmbh | Oscillatorily driven machine tool |
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Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |